W artykule przedstawiono możliwości nadzoru poboru obciążenia dla odbiorów rezystancyjnych (obwody grzejne) w układach trójfazowych. Pokazano sposób wykorzystania w tym zakresie półprzewodnikowych aparatów łączeniowych firmy Siemens.

Nadzorowanie odbiorów rezystancyjnych i sieci w zakresie możliwości przerw w zasilaniu jest znacznie łatwiejsze, niż przy silnikach prądu trójfazowego. Zanik obciążenia w jednej fazie prowadzi do zmian prądów w innych fazach. Tym samym możliwy jest podstawowy nadzór tylko w jednej fazie lub tylko w dwóch fazach. Zmiany prądów w poszczególnych fazach przy braku jednego lub dwóch obciążeń są znaczące i dobrze zobrazowane w postaci tabel.

Rys. 1. Połączenie obciążenia w gwiazdę

Rys. 2. Połączenie obciążenia w trójkąt

Na rysunkach 1 i 2 pokazano schematy ideowe odbioru trójfazowego z jednofazowymi półprzewodnikowymi aparatami łączeniowymi (co odpowiada układowi z dwufazowymi sterowanymi półprzewodnikowymi aparatami łączeniowymi) bez realizacji nadzoru obciążenia.

Zalecenie
Półprzewodnikowe aparaty łączeniowe 3RF2 posiadają w wykonaniu jednobiegunowym szeroki zakres wyposażenia – moduły funkcyjne służące do nadzoru obciążenia i sieci. Przy trójfazowych półprzewodnikowych aparatach łączeniowych moduły funkcyjne nie mogą być zastosowane z powodu nieznacznych odstępów pomiędzy fazami.
Do nadzoru obciążenia i sieci przy za stosowaniach trójfazowych można skorzystać z istniejących przekaźników kontroli sieci 3UG462. Rodzina przekaźników kontrolnych 3UG4 umożliwia w prosty i komfortowy sposób nadzorowanie wszystkich elektrycznych wielkości stanu sieci i obciążenia oraz wyzwolenie alarmu przy odchyleniach od wybranych wartościach żądanych lub bezpośrednie odłączenie obciążenia w celu uniknięcia powstania większych szkód.

Rys. 3. Stycznik półprzewodnikowy, 3-fazowy

Rys. 4. Przekaźnik do kontroli sieci 3UG462

Do nadzoru obciążenia dla odbiorów rezystancyjnych nadaje się również, także w sieciach trójfazowych, 1-fazowy przekaźnik do kontroli sieci 3UG462 z rodziny przekaźników kontrolnych 3UG4. Poza nadzorem obciążenia silników, urządzenia te stosowane są także do nadzoru funkcjonowania innych elektrycznych obciążeń.
Tabela 1 pokazuje zmiany prądów w przewodach fazowych przy awarii jednego lub dwóch obciążeń względnie faz: przykład przy prądzie fazowym 5 A.

Nadzór nad obciążeniem za pomocą prądowego przekaźnika kontrolnego 3UG462

Obwody grzejne w obwodach prądu trójfazowego mogą być nadzorowane za pomocą prądowego przekaźnika kontrolnego do kontroli prądu jednofazowego 3UG462. Aby pewnie stwierdzić awarię obciążenia lub fazy wystarcza pojedynczy przyrząd zainstalowany w jednej fazie. Jest to możliwe, ponieważ przez sprzęgnięcie obwodów grzejnych zmieniają się prądy we wszystkich fazach, gdy zmianie ulega rezystancja lub napięcie w jednym obwodzie grzejnym.
Uwaga: jeżeli zostanie dołączone obciążenie w układzie połączeń w trójkąt, to do rozpoznania wszystkich możliwości wystąpienia awarii należy przewidzieć minimum dwa przekaźniki nadzorujące prąd 3UG462.
Poniższe nastawienia muszą być wprowadzone do przekaźnika 3UG462:

Porada
Przy prądach obciążenia > 10 A może być włączony przekładnik 4NC5112-OBC20 o parametrach 50 A / 1 A przed 3UG462. Graniczne wartości prądu muszą być wtedy ustawione dla odpowiedniej wartości prądu strony wtórnej. Dla obwodów grzejnych prądu zmiennego dla prądu znamionowego do 50 A mogą być zastosowane urządzenia pokazane w tabeli 2 i 3.
Półprzewodnikowe styczniki / przekaźniki zostały wybrane dla temperatury otoczenia 40°C i do pracy o maksymalnym napięciu 460 V i stałym napięciu sterującym 24 V. Przy warunkach odbiegających od podanych można posługiwać się innymi typami zgodnie z danymi wyboru i zamówienia z odnośnego katalogu.
Jako urządzenia zabezpieczające przed zwarciem i przeciążeniem zaleca się stosowanie pełnozakresowych półprzewodnikowych bezpieczników zabezpieczających Sitor typu 3NE1.

Alternatywnie, rozgałęzienie może być również zabezpieczone za pomocą niskonapięciowych systemów zabezpieczających lub wyłączników zabezpieczających. Jednakże wtedy zabezpieczenie półprzewodnika przed zwarciem nie może być zagwarantowane dla wszystkich warunków pracy.

Opracowano
na podstawie materiałów
firmy Siemens AG